Грунтовые условия строительной площадки. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

Министерство образования Российской федерации.

Дальневосточный Государственный Технологический

Университет.

Строительный институт.

Кафедра

Теории  зданий и сооружений.

Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу:

Основания и фундаменты

Выполнил: Студент

Гр. С-831

Проверил:

Владивосток 2001г.

Содержание

Введение. 3

1.    Грунтовые условия строительной площадки. 4

1.1 Определение наименования грунтов. 4

1.2. Физико-механические характеристики грунтов. 5

1.3. Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке). 6

2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании. 7

2.1 Глубина заложения фундамента. 7

2.2 Определение размеров подошвы фундамента. 7

3.2.1 Стена «А» без подвала. 8

3.2.2 Стена «А» с подвалом. 9

3.2.1 Стена «Б» без подвала. 10

3.2.2 Стена «Б» с подвалом. 11

4. Расчет деформации оснований. Опр. осадки. 11

4.1. Фундамент по оси «А». 12

4.2 Фундамент по оси «Б». 13

6. Конструирование фундаментов мелкого заложения. 15

7. Расчет свайных фундаментов. 15

7.1 Определение величин и невыгодных сочетаний нагрузок, действующих на фундамент в уровне поверхности земли или отметки верха ростверка. 15

7.2 Назначение габаритов свайного фундамента. 16

7.3 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай. 16

7.4 Определение числа центрально-нагруженных свай. 16

7.5 Уточнение размеров  ростверка в плане. 17

7.6 Расчет свайных фундаментов по II гр. предельных состояний. 17

7.8 Расчет отказа свай. 20

Заключение. 21

Список литературы. 22

Введение.

Цель данного курсового проекта – проектирование и расчет фундаментов для двенадцатиэтажного гражданского здания с кирпичными стенами, внутренний каркас из сборных ж/б колонн с продольным расположением ригелей.

Размеры в плане 12х60.6 м.

Здание имеет подвал в осях 1-8. Отметка пола подвала – 2.40 м.

Отметка пола первого этажа 0.00 м на 0.7 м выше отметки спланированной  поверхности земли.

Место строительства – г. Дальнегорск заданы отметки природного рельефа – 77,5 м и уровня грунтовых вод 72,8 м.

Также  известны инженерно-геологические условия, физические характеристики грунтов и их гранулометрический состав.

В ходе разработки курсового проекта необходимо рассчитать два типа фундаментов: мелкого заложения и свайный.

Для фундаментов мелкого заложения проводятся расчеты: определение физико-механических свойств грунтов, оценка грунтовых условий строительной площадки, расчет размеров и выбор вариантов фундаментов, расчет оснований по деформациям, расчет осадки.

Для разработки свайных фундаментов: расчет размеров ростверков, определение осадки свайных фундаментов, подбор оборудования для погружения свай и расчетный отказ.

Рис.1 Инженерно-геологические условия строительной площадки

1.  Грунтовые условия строительной площадки.

1.1 Определение наименования грунтов

по ГОСТ 25100-82.

1-й слой:  растительный, ρ=1,64 г/см³

2-й слой:  пылевато-глинистый класс – нескальный грунт группа – осадочный несцементированный подгруппа – обломочный пылевато-глинистый тип – определяется по числу пластичности:  

вид – не определяется т.к. включения отсутствуют разновидность – определяется по показателю текучести: - суглинок полутвердый коэффициент пористости     

Вывод: суглинок полутвердый

3-й слой:  пылевато-глинистый класс – нескальный грунт группа – осадочные несцементированные подгруппа – обломочные пылевато-глинистый тип – определяется по числу пластичности:  

вид – не определяется т.к. включения отсутствуют разновидность – определяется по показателю текучести: - суглинок тугопластичный.

коэффициент пористости     

Вывод: суглинок тугопластичный.

3-й слой:  песчанный.

класс – нескальный грунт группа – осадочный несцементированный подгруппа – обломочный песчаный тип – песок средней крупности вид – определяется по плотности сложения:  -средней плотности разновидность – определяется по степени влажности: -влажный засоленность – не определена.

Вывод: песок средней крупности, средней плотности, влажный.

1.2. Физико-механические характеристики грунтов.

Таблица 1.

№ слоя	Мощность слоя м	Отметка подошвы слоя м	Полное наименование грунта	Физические характеристики										Механические характеристики
				r г/см3	rS г/см3	w	e	Sr	WL	WP	IP %	IL %	cn КПа		jn град	Е МПа
1	0,2	77,30	Растительный слой	1,64	-	-	-	-	-	-	-	-	-		-	-
2	2,6	74,700	Суглинок  полутвердый	1,96	2,69	0,21	0,66		0,31	0,19	12	0,166	30,4		23,9	19,5
3	4,8	68,90	Суглинок  тугопластичн-ый	1,93	2,69	0,22	0,7		0,29	0,17	12	0,42	25,5		21,5	19,5
4	6,2	63,70	Песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой.	2,0	2,67	0,26	0,68	1,02	0	0			35		1	30

1.3. Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)

Строительная площадка имеет спокойный рельеф с абсолютной отметкой 77,5 м. Грунты имеют слоистое напластование  с выдержанным залеганием слоев. Наблюдается согласное залегание пластов с малым уклоном (i=1-2%). Грунтовые воды залегают на абсолютной отметке 72,8 м т.е. на глубине 4,7 от поверхности, и принадлежат к третьему слою.

Послойная оценка грунтов:

1-й слой – растительный слой, толщиной 0,2 м – как основание не используется.

2-й слой – суглинок полутвердый. Толщина слоя 2,6 м. По показателю текучести ( I_L=0,166 > 0,6) грунт  является хорошим естественным основанием. 

3-й слой – суглинок тугопластичный, мощность 4,8 м. По показателю текучести ( I_L=0,41 <0.6) грунт является хорошим естественным основанием

4-й слой– Песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой, толщиной 6,2 м . По модулю деформации Е=30 МПа малосжимаем и может служить хорошим естественным основанием.

Проектируемые фундаменты, как с подвалом, так и без него, попадают во второй слой, поэтому нет необходимости учитывать разность осадок фундаментов в здании.

Слой на который опираются все фундаменты (второй) является хорошим естественным основанием, поэтому нет необходимости проведения мероприятий по его укреплению.

Грунтовые воды проходят ниже отметки промерзания грунта  на два метра, поэтому морозного пучения можно не опасаться.

2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании.

2.1 Глубина заложения фундамента.

Глубина заложения фундаментов назначается в результате совместного рассмотрения инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных и эксплуатационных особенностей зданий и сооружений, величины и характера нагрузки на основание.

Различают нормативную d_fn и расчетную d_f  глубину промерзания грунтов.

Нормативная глубина промерзания d_fn – это среднее ( за срок более 10 лет) значение максимальных глубин промерзания грунтов на открытой площадке.

здесь:

d₀ – теплотехнический коэффициент зависящий от вида грунта      (для супесей 0.28)

M_t – сумма отрицательных температур за зиму в районе строительства.( для   г. Дальнегорск –35)

Расчетная глубина промерзания:

    

k_h – коэффициент влияния теплового режима здания.

Для фундаментов в бесподвальной части здания при t=18 градусов:

d_f =0,8·1,7=1,36м для части здания с подвалом при t=5 градусов:

d_f =0,7·1,7=1,19м

Окончательная глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается с учетом уровня подземных вод d_w

В нашем случае d_w=4,5 м

В нашем случае d_w=4,5 м в части здания без подвала: